测量不确定度评定培训讲演稿-2 CNAS&CMA政策的要求

测量不确定度评定培训讲义第二篇：测量不确定度评定讲义目录章节名称页码第一章名词术语01一、量和单位 01二、测量 03三、测量设备及设备的特性 12四、测量标准 15五、基本统计学 19第二章数学模型和评定步骤 21 第一节测量过程数学模型的建立 21一、对数学模型的要求 21二、数学模型的建立 23第二节测量不确定度传播率 25第三节测量不确定度评定步骤 26第三章标准不确定度的A类评定 28 第一节数字集合的基本统计学 29第二节A类标准不确定度评定的基本方法 29一、用贝塞尔法求实验标准偏差 29二、标准不确定度的计算 30三、标准不确定度A类评定的独立性 31四、实际的标准不确定度A类评定 31五、单次测量的实验标准差与平均值的实验标准差的区别 32第三节A类标准不确定度评定的其他方法 33一、合并样本标准差 33二、极差法和最大残差法 34三、其他方法 35第四节A类标准不确定度评定的自由度 35第五节组合类似影响因素进行A类不确定度评定 36第六节A类标准不确定度评定流程图 36第四章标准不确定度的B类评定 38 第一节B类评定标准不确定度通用计算公式和信息来源 38第二节B类标准不确定度评定方法 38一、已知扩展不确定度U和包含因子k 38二、已知扩展不确定度U p和包含概率p的正态分布 39三、已知扩展不确定度U p和以及包含概率p与有效自由度νeff的t分布 39四、正态分布和t分布之外的其他常见分布 40五、误差界限不对称时的标准不确定度评定 43六、以“等”使用的仪器的标准不确定度评定 44七、以“级”使用的仪器的标准不确定度评定 44八、由重复性r限或复现性R限求重复性引起的标准不确定度 45第三节B类标准不确定度评定中如何使用检定证书和校准证书 46一、检定和校准的概念及主要区别 46二、如何使用校准证书 48三、如何使用检定证书 50第四节B类标准不确定度评定的自由度及评定流程 50一、B类标准不确定度评定的自由度及其意义 50章节名称页码二、B类标准不确定度评定的流程图 52第五章合成标准不确定度的评定 53 第一节输入量不相关时标准不确定度的合成 53一、测量结果y的合成标准不确定度u c(y)的表示式53二、灵敏系数和测量结果的不确定度分量u i(y) 54三、合成标准不确定度的简化表示方法一 55四、合成标准不确定度的简化表示方法二 56第二节输入量相关时标准不确定度的合成 58一、输入量相关时测量结果y的合成标准不确定度u c(y)的表示式 58二、相关性的处理 60第三节合成标准不确定度的自由度和评定流程 65一、合成标准不确定度的自由度 65二．合成标准不确定度评定流程图 66第六章扩展不确定度的评定 67 第一节输出量的分布特征 67 第二节扩展不确定度的含义 67第三节包含因子的选择 68一、不计算自由度时扩展不确定度的表示方法 68二、计算自由度时扩展不确定度的表示方法 68三、被测量估计值服从其他分布时扩展不确定度的表示方法 69第4节扩展不确定度分量评定流程 70第七章测量不确定度的报告与表示 71 第一节测量结果及其不确定度的报告 71第二节测量不确定度的报告方式 72一、使用扩展不确定度报告测量结果的不确定度 72二、使用标准不确定度报告测量结果的不确定度 73第三节测量结果及其测量不确定度的有效位 74第四节列表给出各不确定度分量评定的预估 75第五节测量不确定度评定总流程 77第八章直线回归分析及其测量不确定度评定 79 第一节一元线性回归分析 79第二节回归直线的方差分析及显著性检验 82一、回归直线的方差分析 82二、残余方差及残余标准差 84三、回归显著性检验 84第三节对X的直线回归的斜率b和截距a的不确定度评定 85第四节由标准曲线求得的分析结果的不确定度评定 86一、计算被测物含量x0的标准偏差估计值s(x0)86二、测量值x0的扩展不确定度U(x0)86第五节对Y的直线回归方程和不确定度评定 87第六节不确定度评定应用实例 89第一章 名词术语本书所用术语及其定义摘自ISO/IEC GUIDE 99:2007《International vocabulary of metrology —Basic and general concepts and associated terms(VIM)》(《国际计量学基本和通用术语(第3版）》)和ISO/IEC GUIDE 98:2008《测量不确定度》。

测量不确定度1．测量不确定度的定义和理解1.1[测量]不确定度定义表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。

解释:“合理”是指应考虑到各种因素对测量的影响所做的修正，特别是测量应处于统计控制状态下，即处于随机控制过程中。

1.2 理解a测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。

实际上被测量值具有分散性，每次测得的结果不是同一值，是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。

虽然客观存在的系统误差是一个不变值，但由于我们不能完全认知或掌握，只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内，而这种概率分布本身也具有分散性。

b测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。

c为了表征这种分散性，测量不确定度用标准〔偏〕差表示。

在实际使用中，往往希望知道测量结果的置信区间，因此，规定测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。

为了区分这两种不同的表示方法，分别称它们为标准不确定度和扩展不确定度。

1.3相关的术语和定义标准不确定度:以标准偏差表示的测量不确定度。

用符号“u”表示。

合成标准不确定度:当测量结果是由若干个其他分量求得时，按其他各量的方差或（和）协方差算得的标准不确定度。

扩展不确定度:确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。

用符号“U”表示。

2．测量不确定度来源在实践中，测量不确定度可能来源于以下10个方面：1）对被测量的定义不完整或不完善；2）实现被测量的定义的方法不理想；3）取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；4）对被测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善；5）对模拟仪器的读数存在人为偏差（偏移）；6）测量仪器的分辩力或鉴别力不够；7）赋予测量标准和标准物质的值不准；8）用于数据计算的常量和其他参量不准；9）测量方法和测量程序的近似和假定性；10）在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。

CNAS-GL022基于质控数据环境检测测量不确定度评定指南Guidance for measurement uncertainty evaluation based on quality control data in environmental testing中国合格评定国家认可委员会目录前言 (2)引言 (3)1 范围 (4)2 规范性引用文件 (4)3 术语和定义 (4)4 评定程序 (4)4.1 精密度法 (5)4.2 控制图法 (7)4.3 线性拟合法 (10)4.4 经验模型法 (15)附录A（资料性附录）精密度法的不确定度评定示例 (19)附录B（资料性附录）控制图法的不确定度评定示例 (21)附录C（资料性附录）线性拟合法的不确定度评定示例 (28)附录D（资料性附录）经验模型法的不确定度评定示例 (36)附录E（规范性附录）统计数值表 (47)前言目前，《测量不确定度表示指南》（简称GUM）正在广泛应用于各类检测实验室，在实际应用过程中，实验室更为关注的是操作性强、实用而便捷的测量不确定度评定方法。

本指南为实施CNAS-CL01的环境检测实验室提供了不确定度评定的四种方法（精密度法、控制图法、线性拟合法和经验模型法），其他化学类检测实验室也可参照实施。

本指南的应用前提是实验室确保测量系统处于统计受控状态。

本指南所举示例旨在对四种方法做出说明和解释。

引言近几年我国也发布了一些关于测量不确定度评定的技术规范或指南，如JJF 1059-2011《测量不确定度评定与表示》（ISO / IEC Guide 98.3）和JJF 1135-2005《化学分析测量不确定度评定》（Eurachem：2000）。

CNAS制定了CNAS-GL05《测量不确定度要求的实施指南》（JJF 1059-2011）和CNAS-GL06《化学分析中不确定度的评估指南》（JJF 1135-2005）。

上述这些文件均按GUM路线来进行测量不确定度的评定。